金莉莎 劉仲華, 黃建安 蔡淑嫻
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)茶學(xué)教育部重點實驗室,湖南 長沙 410128;2.國家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心,湖南 長沙 410128)
古醫(yī)書中早有記載茶葉對腸道疾病的預(yù)防和治療作用[1]?,F(xiàn)代茶醫(yī)學(xué)研究[2,3]表明,茶葉具有改善腸道菌群、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等多種保健養(yǎng)生功效。盡管不同茶類可能具有同一保健養(yǎng)生功能,但由于原料和加工工藝不同,品質(zhì)風(fēng)味與內(nèi)含物質(zhì)組成不同,其產(chǎn)生某一作用的效能及作用途徑可能存在一定差異。大紅袍是閩北烏龍茶的極品,屬于半發(fā)酵茶,紅茶是多酚氧化酶主導(dǎo)下的全發(fā)酵茶,長期的民間飲用實踐表明,大紅袍和工夫紅茶都有一定的調(diào)理腸胃作用,但對它們的作用效果及作用途徑尚缺乏深入的研究[4]。本試驗采用大紅袍和紅茶提取凍干粉飼喂試驗小鼠,然后利用抗生素類藥物鹽酸林可霉素誘導(dǎo)試驗小鼠腸道菌群失衡及機(jī)體免疫功能紊亂,探討茶葉對腸道菌群及機(jī)體免疫功能的調(diào)節(jié)效果,為大紅袍和紅茶的保健養(yǎng)生消費提供科學(xué)依據(jù)。
1.1.1 儀器與試劑
全自動生化分析儀:LABOSPECT003型,日本日立公司;
臺式冷凍離心機(jī):MIKRO 22R型,德國Hettich公司;
石蠟切片機(jī):Leica RM2235型,德國徠卡公司;
生物顯微鏡:Leica DM2000型,德國徠卡公司;
酶 標(biāo) 儀:Thermo Scientific Varioskan Flash 型,美 國Thermo公司;
冷凍干燥機(jī):Modulyod-230型,美國 Thermo Fisher scientific公司;
旋轉(zhuǎn)濃縮蒸發(fā)儀:BUCHI R-200型,瑞士BUCHI公司;
血清總蛋白(TP)、白蛋白(Alb)測定試劑盒:上??迫A生物科技有限公司;
血清IgG ELISA測定試劑盒:美國Cusabio公司;
鹽酸林可霉素:300mg/mL,批號:H41020128,河南天方藥業(yè)股份有限公司。
1.1.2 培養(yǎng)基
BBL培養(yǎng)基(培養(yǎng)雙歧桿菌)、MRS基礎(chǔ)培養(yǎng)基(培養(yǎng)乳桿菌)、EC瓊脂培養(yǎng)基(培養(yǎng)腸球菌)及EMB培養(yǎng)基(培養(yǎng)腸桿菌):廣東環(huán)凱微生物科技有限公司。
1.1.3 供試材料
大紅袍:老記大紅袍,中國老記茶業(yè)集團(tuán);
紅茶:文新信陽紅(條形工夫紅茶),河南省信陽文新茶葉有限公司。
1.1.4 試驗動物及基礎(chǔ)飼料
昆明小鼠:SPF級,雄性,體重20~25g,湖南斯萊克景達(dá)實驗動物有限公司。試驗動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(湘)2011-0003。
動物基礎(chǔ)飼料:湖南斯萊克景達(dá)實驗動物有限公司。
1.2.1 動物分組、造模
(1)茶葉水提物的制備:試驗時,沸水浸泡30min(1∶10(m∶V)茶水比),冷卻后過濾,濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮后于冷凍干燥機(jī)中凍干。收集凍干茶粉,密封保存?zhèn)溆?。兩種茶葉水提物的主要品質(zhì)成分含量見表1。
表1 茶葉水提物的主要品質(zhì)成分含量Table 1 The content of main components of different tea extracts
(2)劑量配置:試驗所選高、低劑量濃度分別為300,75mg/kg。每只小鼠的灌胃體積為0.3mL/d。
(3)試驗動物組別設(shè)計:所有小鼠自由攝食、飲水,飼喂基礎(chǔ)飼料,環(huán)境相對濕度控制在45%~60%,溫度(20±5)℃。喂養(yǎng)3d讓其適應(yīng)飼喂方式與環(huán)境,3d后隨機(jī)分為6組,每組10只小鼠,分別為正常對照組、模型對照組、大紅袍低劑量組、大紅袍高劑量組、紅茶低劑量組、紅茶高劑量組。開始8d,正常對照組和模型對照組灌胃生理鹽水,其他4組分別灌胃相應(yīng)的受試樣品。第9天,茶葉4組除灌胃相應(yīng)的受試物外,與模型組一起灌胃300mg/mL鹽酸林可霉素,0.3mL每次,每天2次,正常對照組則灌胃等量生理鹽水,連續(xù)5d,于最后1次給受試物24h后,無菌采集小鼠鮮糞便檢測腸道菌群數(shù)量。試驗結(jié)束后,處死小鼠。
1.2.2 腸道菌群檢測 根據(jù)文獻(xiàn)[5],修改如下:用已滅菌的瓶子無菌采集小鼠鮮糞便,加無菌水遞10倍稀釋至10-8,在超凈工作臺上取1mL分別接種在各類培養(yǎng)基上,EC培養(yǎng)基、EMB培養(yǎng)基放入需氧培養(yǎng)箱37℃培養(yǎng),BBL培養(yǎng)基、MRS培養(yǎng)基放入?yún)捬跖囵B(yǎng)箱37℃培養(yǎng)。菌落長出后計數(shù)并計算每克糞便中各菌群的菌落形成單位(CFU/g)。
1.2.3 脾指數(shù)測定 小鼠處死前稱量體重,處死后分離脾臟,稱量脾臟重量。按式(1)計算脾指數(shù)。
1.2.4 血清中各指標(biāo)的測定 血清總蛋白(TP)、白蛋白(Alb)在全自動生化分析儀上進(jìn)行檢測,根據(jù)總蛋白、白蛋白的含量計算出血清球蛋白的含量。血清IgG含量按照ELISA試劑盒要求進(jìn)行測定。
1.2.5 病理學(xué)檢測 取小鼠結(jié)腸組織,HE染色,觀察結(jié)果。
模型組灌胃鹽酸林可霉素5d后,小鼠行動緩慢、背毛豎起并出現(xiàn)腹瀉的癥狀,立即采取鮮糞便進(jìn)行菌落計數(shù)及統(tǒng)計分析(表2)。結(jié)果表明,模型對照組的腸桿菌、腸球菌、雙歧桿菌、乳桿菌與正常對照組相比,有不同程度的減少,且存在著極顯著差異(P<0.01)。解剖正常對照組和模型對照組小鼠,發(fā)現(xiàn)模型對照組小鼠盲腸充血腫脹,腸壁變薄,內(nèi)容物呈水狀,上述結(jié)果證實通過灌胃鹽酸林可霉素,成功建立了菌群失衡模型。
在小鼠灌胃鹽酸林可霉素5d后,大紅袍2個劑量組的菌群菌量與模型對照組小鼠相比存在極顯著差異(P<0.01),接近正常對照組的水平;紅茶只有在高劑量時,腸球菌、雙歧桿菌和乳桿菌菌群菌量與模型對照組小鼠相比有顯著差異(P<0.05)。由此可見,大紅袍和紅茶在預(yù)防抗生素所致的腸道菌群紊亂方面具有一定的作用,且大紅袍的預(yù)防效果優(yōu)于紅茶(表2)。
脾指數(shù)、球蛋白含量和免疫球蛋白IgG含量是反映小鼠機(jī)體免疫功能的重要指標(biāo)。由表3可知,大紅袍2個劑量組和紅茶2個劑量組的脾指數(shù)均高于模型對照組,但無統(tǒng)計學(xué)上的顯著差異。大紅袍2個劑量組和紅茶2個劑量組的球蛋白含量與模型對照組相比均明顯增加,且大紅袍、紅茶低劑量組與模型對照組有顯著差異(P<0.05),大紅袍、紅茶高劑量組與模型對照組存在極顯著差異(P<0.01)。大紅袍2個劑量組和紅茶2個劑量組的免疫球蛋白IgG含量均明顯高于模型組,且均存在極顯著差異(P<0.01)。
表2 小鼠經(jīng)鹽酸林可霉素灌胃后腸道菌群的變化?Table 2 Change of intestinal flora in mice after feeding lincomycin hydrochloride /(lg N·g-1)
表3 小鼠經(jīng)鹽酸林可霉素灌胃后脾指數(shù)、球蛋白和IgG的變化?Table 3 Change of spleen index,globulin and IgG in mice after feeding lincomycin hydrochloride
由圖1可知,正常小鼠結(jié)腸組織表面光滑,小腸絨毛粗大,腸黏膜上皮完整;模型組小鼠小腸絨毛充血、水腫,腸絨毛變平、變短、萎縮、倒伏,小腸絨毛輪廓不清,部分腺上皮脫落,可見炎性細(xì)胞浸潤;大紅袍低劑量組小鼠腸黏膜較完整,
圖1 各組小鼠結(jié)腸切片圖(100×)Figure 1 Colon section of mice in different groups(100×)
小腸絨毛變短,可見少量炎性細(xì)胞浸潤;大紅袍高劑量組小鼠結(jié)腸組織表面光滑,潰瘍面恢復(fù)較好,小腸絨毛變長;紅茶低劑量組小鼠腸絨毛變短、萎縮、輪廓不清,可見炎性細(xì)胞浸潤;紅茶高劑量組小鼠腸黏膜較完整,腸絨毛輪廓較清晰。從小鼠結(jié)腸切片可以清晰地看出,大紅袍和紅茶對抗生素藥物鹽酸林可霉素誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸組織病變均具有一定的預(yù)防作用,且高劑量較低劑量效果明顯,同一劑量條件下,大紅袍比紅茶的效果要好一些。
石梅等[6]用抗生素混合液灌胃小鼠連續(xù)3d,小鼠腸道菌群失衡,脾指數(shù)、淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率及血清免疫球蛋白IgG含量等均明顯下降。劉崇海等[7]給小鼠口服抗生素后給予白色念珠菌,使其腸道菌群失衡后發(fā)現(xiàn)PHA誘導(dǎo)的淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率、脾指數(shù)以及TLR2和TLR4基因表達(dá)水平與正常組相比均降低。這些均表明抗生素誘導(dǎo)的動物腸道菌群失衡可致機(jī)體免疫功能紊亂或低下。
本試驗采用鹽酸林可霉素誘導(dǎo)小鼠腸道菌群失衡,模型組小鼠表現(xiàn)出腸桿菌、腸球菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌菌量大幅度減少,脾指數(shù)、血清球蛋白含量、免疫球蛋白IgG含量均下降,腸絨毛損傷嚴(yán)重。然而,使用大紅袍和紅茶提取物飼喂預(yù)防后,尤其是高劑量使用后,這種由鹽酸林可霉素引起的小鼠腸道菌落失衡、機(jī)體免疫功能紊亂及結(jié)腸組織病變等現(xiàn)象得到明顯抑制。這說明在使用抗生素的同時飲用大紅袍和紅茶,對預(yù)防腸道菌群失衡和機(jī)體免疫功能紊亂方面具有一定的作用,且在等劑量條件下大紅袍的效果優(yōu)于紅茶。從表1大紅袍和紅茶水提物的主要品質(zhì)成分含量中,可以看出大紅袍的茶多酚和茶多糖含量均高于紅茶,且有研究[8]表明,茶多酚能提高小鼠腸道中的雙歧桿菌含量,所以大紅袍預(yù)防腸道菌群失衡的效果優(yōu)于紅茶可能與這些成分有關(guān),但其作用機(jī)理還需進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
1 陳宗懋.茶對人體腸道免疫功能的影響[J].中國茶葉,1995(5):26~27.
2 Wolfram S,Wang Y,Thieleeke F.Anti-obesity effects of green tea:From bedside to bench[J].Mol Nutr Food Res,2006,50(2):176~187.
3 Kao Y H,Chang H,Lee M J.Tea,obesity,and diabetes[J].Mol Nutr Food Res,2006,50(21):188~210.
4 徐仲溪,王坤波.茶多糖化學(xué)及生物活性研究[J].茶葉科學(xué),2004,24(2):75~81.
5 張燕,羅予.加味四君子湯對小鼠腸道免疫功能調(diào)整作用的研究[J].時珍國醫(yī)國藥,2010,21(5):1 181~1 183.
6 石梅,彭廣能,鐘志軍,等.思密達(dá)對實驗性小鼠腸道菌群及免疫功能影響的研究[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2007(11):88~89.
7 劉崇海,楊錫強(qiáng),劉恩梅,等.抗生素誘導(dǎo)小鼠腸道菌群失調(diào)對免疫功能和Toll樣受體2、4基因表達(dá)的影響[J].重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2007,32(8):839~842.
8 王瑋,曾本華,李桂花,等.茶多酚對apoE-/--小鼠脂類代謝和腸道雙歧桿菌的影響[J].食品與機(jī)械,2012,28(4):106~109.